動的モビライゼーションPNF

動的モビライゼーションPNFとは動的モビライゼーション療法の一つです。

2003年に新井光男が開発した動的モビライゼーション療法は、モビライゼーションを中心に構成したDynamic mobilization with PNF(動的PNFモビライゼーション手技)とPNFの運動パターンを中心に構成したPNF with dynamic mobilization (動的モビライゼーションPNF手技)の2つがあります。

動的モビライゼーションPNF(モビライゼーションPNF)は、筋・腱・神経・筋膜・靱帯・関節包等を刺激することにより、神経筋膜効果,靱帯-筋反射活動弓,リバウンド効果を促しながら中枢の興奮と抑制を誘発し(刺激した部位のみでなく)、遠隔の痛みの軽減や随意運動能力 (Dynamic flexibility・dynamic stabilization) を高める療法です(書籍)。

2018年により健常な体を作るため脳科学・神経生理学的エビデンスに基づいた「モビライゼーション PNFコンディショニング (mobilization PNF conditioning; MPC)」を開発しました。

新井光男の開発した脳科学・神経生理学的エビデンスに基づいたMPCアプローチは、痛みを誘発しない美しい姿勢・歩き方・動き方ができるように身体をコンディショニングする技術です。

MPCアプローチにより機能的な柔軟性を増大させパフォーマンス・バランス機能・日常生活活動のレベルを向上させることを目指し、科学的データを蓄積してきました。

関節の違和感や筋力低下等で機能的でダイナミックな柔軟性がなくなり、つまづきやすくなったり硬くなった体が、MPC施行直後にかろやかな動きを取り戻し、機能的でダイナミックな柔軟性が獲得できます。

 

静的モビライゼーションから機能的モビライゼーションへ

 

上肢帯の解剖学的関節は肩甲上腕関節(肩関節)、胸鎖関節および肩鎖関節であり、機能的関節には肩峰下関節と肩甲胸郭関節があります。

関節の運動は、これらの関節が協調して作用するため、上肢帯へのアプローチは、機能的な関節の主動筋の強化と柔軟性および体幹との協調性が必要であり、静的なモビライゼーションのみでは解決できません。

なぜならば、関節周囲筋の筋出力によるこわばり(stiffness)により動的な摩擦による剪断から回避しているので (van Wingerdenら, 2004)、筋出力を伴う機能的なモビライゼーションが必要になります。

機能的モビライゼーションの一つでエビデンスにより確立されたモビライゼーションPNF・MPC技術が、安全で有効なアプローチとして上げられます。

 

 

モビライゼーションPNF手技とは

モビライゼーションPNF手技は,PNF運動パターン中間域での静止性収縮の促通 (SCF手技),最終域 (短縮域) での四肢の他動的な共同回旋促通手技  (CRF手技)、中間域から短縮域での脊柱の自動・他動的なカップリングパターンの促通手技 (CPF手技) の3つの手技を中心にアプローチします。

3つの手技は、靭帯のゆるみと緊張を考慮した骨運動,靱帯,筋膜,筋・腱紡錘への刺激により反射活動を促通します。

PNF運動パターンを用い、痛み・萎縮により罹患部位に直接アプローチできないときに、より健常な部位の抵抗運動とモビライゼーションにより目的部位の機能改善を得るための手技です。遠隔部位の筋力強化・自動・他動関節運動改善法は脳科学・神経生理学的根拠に基づいています。 

 

 

PNF運動パターン中間域での静止性収縮の促通手技(SCF手技)

目的とする筋を伸張位にしないPNF運動パターン中間域肢位を保持させ、圧縮を強調しながら抵抗運動によって、静止性収縮を促通する手技です。

 

 

矢状面上の運動では抑制傾向が強く、促通のためには強度な負荷量が必要となる。他動関節可動域改善が目的ならば運動後抑制が生じることは有益です。

しかし、痛みによる中枢の抑制状態や運動単位動員困難等の問題点を解決するためには運動後の中枢の興奮が必要です。

モビライゼーションPNFは、目的とする筋を伸張位にしないPNF運動パターンの中間域肢位を保持させ、圧縮を強調しながら抵抗運動によって、静止性収縮を促通する手技により、副次的に生じた運動単位の動員減弱を改善します。 

 

骨盤の後下方向の運動へのSCF手技

抵抗運動の方向で固有受容器は脊髄小脳路より上位中枢に伝達される情報がコントロールできます。

静止性収縮による抵抗運動の方向は、その後の運動に影響をあたえることが分かっています(後効果・遠隔後効果; Arai,2016)。

Arai M, Shiratani T.  The Effects of Different Force Directions and Resistance Levels during Unilateral Resistive Static Contraction of the Lower Trunk Muscles on the Ipsilateral Soleus H-reflex in the Side-lying Position. J Nov Physiother   6(3) 100090   Jun 2016

共同回旋促通手技

PNF運動パターンを用い、関節包内での向かい合う関節面間のねじれを最終域で共同回旋を生じさせる手技です。

共同回旋とは、骨のらせん運動に伴って発生する回旋です。

四肢のらせん的運動時に共同回旋が生じるため(Kesslerら 1983)、PNF運動パターンのらせん運動時に回旋を介助することにより可動域が拡大します。

静的モビライゼーションではゆるみの肢位で操作しますが、モビライゼーションPNFの共同回旋手技はしまりの肢位で操作するのが特徴です。 

 

 

凹凸の法則は意味がないのでモビライゼーションPNF手技を行う時は考えない

モビライゼーションPNF時、凹凸の法則は考えません。

理由は

1.骨は並行運動や軸が固定された傾きではなく、絶えず支点が移動しながらモーメント運動をするので凹凸の法則に従わない例が多い。

 

2.歩行時,立脚相の終期のプッシュオフ  (push-off) 時の股関節伸展(大腿骨が後方)時に、腓腹筋は大腿骨(遠位)を後方に滑らせる(大腿骨は(遠位)凸の法則に従わない)。

 

3.仙腸関節は,加齢と供に凹凸の法則が成り立たない。

30代までに腸骨の線維軟骨の表層面の凹部形成と浸食が始まる.40-50歳代では男女とも関節面の不規則さと粗雑さが増大し、ほとんどの標本で軟骨とその下にある骨の両方に隆起や陥没が見られる(Vleeming, 1990,)。

 

 4.関節面が破壊された場合(変形性膝関節症,RA)や癒着性関節包炎が起きた場合には、 関節運動は制限され 凹凸の法則は成り立たない。 

 

連結運動促通手技(CPF手技)

CPF手技とは,セラピストの片手で肩甲骨・骨盤のPNF運動パターンを用いた抵抗・他動運動を行いながら,他方の手で脊椎の側屈と軸回旋(coupling pattern(連結パターン))を促通する手技です。

モビライゼーションPNFの連結運動促通手技では、肩甲骨・骨盤のPNFのパターンを用いた抵抗運動時に間接的に脊柱を操作し、モビライゼーションを行うのが特徴です。

 

カップリングの促通時の脊柱の回旋方向

1. 後頭骨/C1/C2 (上部頸椎)

屈曲位でも伸展位でも側屈は反対方向の回旋を伴う (翼状靭帯の牽引による)

2. 中部・下部頸、上部椎胸椎 (C2-T4)

側屈と回旋は同方向に起こる。

3. 中部・下部胸椎

側屈と軸回旋連結はいずれの方向にも起こり得る。

4. 腰椎

屈曲位でも伸展位でも側屈と回旋は逆方向に起こる。

( White ,1990)。

痛みによる代償運動

Ervilhaら (2004)の痛みを誘発して、痛による代償運動の出現を確認した研究

 

高張食塩水を上腕二頭筋と上腕三頭筋に筋内注入し痛みを誘発した時、運動課題により筋活動が異なるかを検証した (Ervilha, 2004)。その結果,急性筋痛時での粗大課題での上腕二頭筋の筋活動は、運動初期にのみ低下を示した。

一方,上腕三頭筋と腕橈骨筋は、僧帽筋の筋活動の増加に伴い筋活動が低下したことより、痛みにより上腕三頭筋と腕橈骨筋の活動性が低下した。

僧帽筋が代償するようにプログラムが変容された可能性がある.

急性筋痛は運動制御戦略に影響を与えることが示唆される 

 

痛みによる運動戦略の変容

Nelson-Wongらの運動戦略が痛みにより変容した研究の紹介

 

43名(男22名)の年齢 18-33歳を対象に、あらかじめ2時間立たせて、腰痛誘発群(PD)と腰痛が誘発されなかった群(NPD)に分け、体幹伸展活動を行わせた。

PDは腰部脊柱起立筋(LES)・胸部脊柱起立筋(TES)が収縮した後、大殿筋(GMax)が収縮(頭ー尾)したが、 NPDは、逆の尾-頭のパターンを有意に示した。

 

以上より、運動戦略が痛みの誘発により変容したことをNelson-Wongら( 2012)は推察した。

機能障害のとらえ方

1) 関節面の圧迫・牽引の非対称性

①筋のこわばり

② 関節包の受容器への過剰な刺激

③神経筋膜効果の過剰な活動

④ 靱帯-筋反射活動弓の過活動

2) 骨運動の非対称性

3) 自動関節可動域の非対称性

4) 機能的柔軟性の非対称性

 

モビライゼーションPNFのアプローチの原則

1)自動関節可動域の改善

他動的な筋緊張の低下だけでなく、運動域の拡大と動きやすさを得られること。

 

2)施行時に痛みを誘発しないだけでなく、運動時に痛みを感じなくなるようにアプローチ。

 

3)脳にアプローチして運動戦略の変容を行い機能的柔軟性の非対称性を対称化。

(萎縮筋の筋力強化が可能な、遠隔後効果を誘発できるアプローチである)

 

 

モビライゼーションPNFによる脳科学的アプローチの理論的背景

痛みが中枢に及ぼす影響

筋活動は痛みのため抑制され、防御的適応による患部の筋力の発生や関節可動域、運動速度の減弱が生じやすくなり(Lundら (1991)、筋痛により筋活動が抑制されるます (Graven-Nielsen,1997 ; Le Peraら ,2001)。

痛みにより運動皮質の抑制が生じ,その後に皮質・脊髄運動ニューロンの興奮性の減弱が生じます。

その後、他の筋群が傷みの生じた筋活動の代償を行うように脳がプログラムされ、急性筋痛は運動制御戦略に影響を与えます。

痛みによる中枢の抑制状態や運動プログラムの変容による代償動作による新たな痛み(左右差が大きくなる)の問題点を解決するためには、中枢の興奮と脳活動の正常なプログラム化が必要になります。

モビライゼーションPNFは脳・脊髄のプログラムを正常化します(脳・脊髄レベルへの影響)。

 

運動プログラムの変容とコンディショニング

 

肩の次に腰が痛くなったからといって肩の不調が原因で腰が痛くなったとは限りません。遠く離れた足へのストレス(歩くことや長く立つこと)が原因の時もあります。逆に、膝・腰・肩・首の不調が足の不調につながり悪循環におちいることもあります。腰の症状が前面に出ているからといって腰だけにアプローチするのでなく、肩へのアプローチも必要です。

 

例えば、肩が痛い時には、高い所の物を取ろうとして手を伸ばす時、背中が過度に反ってきてしまいます。肩が痛いときにその動きを繰り返す事により、手を上げる時に過度に背中を反らすプログラムで動くように脳は運動プログラムを書き換えます(変容)。そのため、今度は二次的に腰が痛くなってくる場合があります。腰が痛くなると、今度はつま先立ちで高い所の物を取ることを繰り返すことにより足が痛くなることもあります。

 

痛い部分を使わないようにするため、本来なら使わない筋肉や関節の動きで代償する新たなプログラムを脳が作ることを繰り返すことにより、たくさんの関節・筋の違和感・不調が生じ、精神面・健康面にも悪影響を与えます。 

 

脳の運動プログラムを適切に作り上げる適切なコンディショニングが必要です。

 

 

銀座一丁目ビル6FのKARADAコンディショニングスタジオの店舗で撮影しました。

 背中にはり等の違和感がある時のアプローチ例です。

MPC講習会でのデモンストレーションを編集しました。

背中にはり等の違和感がある時のアプローチ例です。

モビライゼーションPNFの臨床的効果やコンディショニング効果を国際的に発信

痛みによる中枢の抑制状態や運動単位の動員が困難である等の問題点を解決するためには運動後の中枢の興奮が必要である(下記のH波・fMRIの研究でMPCアプローチが脊髄・脳活動に与える効果を国際的に発信)。

 

脳・脊髄レベルへの影響

 脊髄レベル (上位中枢) の抑制と促通(リバウンド現象)

 

橈側手根屈筋H波の計測により、運動時の上位中枢の抑制とその後の促通効果が生じることが確認されています(新井,2004; Araiら,2007)。

Araiら(2007)は、健常者を無作為に骨盤後方下制の静止性収縮促通手技(SCF手技)を行う群と、H波計測の反対の手による握力計の把持 (把持群) の 2群に分けて橈側手根屈筋のH波の変化の差異を検証しました。

SCF手技 での橈側手根屈筋のH波は運動直後に有意な抑制が生じ、80秒後に有意な興奮が生じました。

(臨床的効果)

これらの現象から、整形外科疾患で上肢の障害を有する患者の骨盤のSCF手技後の痛みの緩解と自動関節運動改善の生理学的根拠が示唆されました(新井,2004)。

すなわち、運動時に脊髄レベルを反射性に抑制することにより 筋スパズムが軽減することが推察されます。

また、その後の橈側手根屈筋のH波の促通によりSCF手技により遠隔部位の自動運動を増大させる臨床的効果の生理学的根拠が推察されます(新井,2004)。

 

脳活動に及ぼす影響

健常者のfMRIの実験によりPNF運動パターンを用いた下部体幹筋群の静止性収縮促通手技(モビライゼーションPNF手技(SCF手技))と前額面上の下部体幹筋群の抵抗運動による静止性収縮における脳活動の違いを検証しました。

その結果、前額面上の抵抗運動による静止性収縮は限局的な脳の賦活が認められたのに対し、SCF手技では歩行に関与する領域である感覚運動野・補足運動野・視床・大脳基底核・脳幹・小脳の広範囲に賦活が認められました(shirataniら, 2014)。

(H反射による上位中枢の研究) 

  ■Arai M, Shiratani T, Shimizu MS, Shimizu H, Tanaka Y , Yanagisawa K : Remote rebound-effect of resistive static contraction of lower trunk on the flexor carpi radialis H-reflext. Proc. of 19th ISEK Cong. 455, 2012.

■ Arai M, Shiratani T, Shimizu MS, Shimizu H, Tanaka Y , Yanagisawa K : Remote rebound-effect of resistive static contraction of lower trunk on the flexor carpi radialis H-reflext. Proc. of 19th ISEK Cong. 455, 2012.

■ Arai M, Shiratani T : A comparative study of the neurophysiological remote effects of different resistive static facilitation techniques on the flexor carpi radialis H-reflex. Current Neurobiology 3(2): p98-102, 2012.

■ Arai M, Shiratani T : Neurophysiological study of remote rebound-effect of resistive static contraction of lower trunk on the flexor carpi radialis H-reflex. Current Neurobiology 3(1) : p25-29, 2012.

 ■Shiratani T, Arai M. Remote neurophysiological rebound effects of resistive static contraction using a proprioceptive neuromuscular facilitation pattern in the mid-range pelvic motion of posterior depression on the soleus H-reflex. PNF Res   14(1) 11-19   Mar 2014

■  Arai Mitsuo, Shiratani Tomoko, Kuruma Hironobu.  The effects of different force directions and resistance levels during unilateral resistive static contraction of the lower trunk muscles on the ipsilateral soleus H-reflex in the side-lying position. J Rehabil Med (suppl 54). S416. 2015.

■Shiratani T, Arai M. Remote neurophysiological rebound effects of resistive static contraction using a proprioceptive neuromuscular facilitation pattern in the mid-range pelvic motion of posterior depression on the soleus H-reflex. PNF Res   14(1) 11-19   Mar 2014

■Arai M, Shiratani T.  The Effects of Different Force Directions and Resistance Levels during Unilateral Resistive Static Contraction of the Lower Trunk Muscles on the Ipsilateral Soleus H-reflex in the Side-lying Position. J Nov Physiother 6(3) 100090   Jun 2016  

■Shiratani T, Arai M, Kuruma H, Masumoto K. The effects of opposite-directional static contraction of the muscles of the right upper extremity on the ipsilateral right soleus H-reflex. J Bodyw Mov Ther. 2017;21(3):528-533. doi: 10.1016/j.jbmt.2016.08.004. Epub 2016 Aug 12.

 

(fMRIによる脳活動の研究)

■Shiratani T, Arai M, Kuruma H, Yanagisawa. The effects of a static contraction of pelvic posterior depression on the brain activities induced by a fMRI in the normal volunteers. 8TH International Society of Physical & Rehabilitation Medicine (Cancun) 2014.

■ Shiratani T, Arai M, Kuruma H, Nitta O, Matsuda T,Yanagisawa K. A comparison of the movement directional related activity of antagonist resistance exercises using fMRI. J Rehabil Med (suppl 54). S416-S417, 2015. 

 

モビライゼーションPNFの臨床的な効果を国際的に発信

Arai M, Shimizu ME, Tanaka Y, Yamakou T, Tatsumi M, Yanagisawa K: Determine the least amount of work load inducing irradiation of the affected rectus femoris considering the degree of knee flexion of the affected side. 13TH INT'L CONGR WCPT Proceeding, 371, 1999.

 Arai M, Shimizu H, Shimizu ME, Yanagisawa K, Tanaka Y: Effects of the Use of Cross-education to the Affected Side through Various Resistive Exercises of the Sound Side and Settings of the Length of the Affected Muscles. Hiroshima J Med Sci. 50(3):65-73, 2001.

 Arai M, Shiratani T : The remote after-effects of a resistive static contraction of the pelvic depressors on the improvement of active hand-behind-back range of motion in patients with symptomatic rotator cuff tears, Biomedical Research 23(3) : 415-419, 2012.

 Masumoto K, Arai M, Shiratani K, Akagi S, Shimizu A, Tsuboi A, Yanagisawa K, Shimizu ME : Effect of hold relax involved passive stretching of the target muscle and sustained contraction facilitation technique in the middle range of motion of PNF on the active range motion of the knee joint in orthopedic patients. PNF Res 13(1). p1-7. 2013.

 Shiratani K, Arai M, Masumoto K, Akagi S, Shimizu A, Tsuboi A, Yanagisawa K, Shimizu ME : Effects of a resistive static contraction of the pelvic depressors technique on the passive range of motion of the knee joints in patients with lower-extremity orthopedic problems. . PNF Res 13(1). p8-17, 2013. 

 Shiratani T, Arai M, et al. Effects of a resistive static contraction of the pelvic depressors technique on the active range of motion of the knee joints in patients with lower-extremity orthopedic conditions. PNF Res 14(1): 1-10. 2014.

 Arai M, et al.Comparison of the directional after-effects of static contractions in different positions of the upper extremity and different strengths of pinch force on the improvement of maximal active range of motion of the wrist joint in normal subjects. PNF Res 14(1):11-19. 2014.

 Arai M, Shiratani T. Effect of remote after-effects of resistive static contraction of the pelvic depressors on improvement of restricted wrist flexion range of motion in patients with restricted wrist flexion range of motionJ Bodyw Mov Ther.  19(3) 442-446   Jul 2015.

 Arai M, Shiratani T. Comparison of the effects of remote after-effects of static contractions for different upper-extremity positions and pinch-force strengths in patients with restricted wrist flexion range of motion. J bodyw Mov Ther   19(4) 624-628   Oct 2015.

 

 

国際リハビリテーション学会(isprm 2015; ドイツ)での発表

 2015年6月にドイツで、抵抗運動時の方向と力の相違により、脊髄・上位中枢の興奮性が異なることを発表しました。写真は新井が発表しているところです。

 最大筋力の20%でPNFパターン(対角線方向)を用いた抵抗運動のほうが、最大筋力の10%で直線的で抵抗運動よりも、中枢の興奮性を低下させリラクセーション効果が大きいことを発表しました。

リラクセーション効果のためには、抵抗量と抵抗方向を考慮しないことを明らかにしました。

Arai M, Shiratani T: The effect of different force direction and resistance levels during resistive static contraction of the lower trunk muscles on the soleus H-reflex. the 9th World Congress of the International Society of Physical and Rehabilitation Medicine   2015年6月23日

関連学会 日本PNF学会

モビライゼーションPNF出版物

モビライゼーションPNF メディカルプレス

障害・介護予防のためのモビライゼーションPNF conditioning (機能的柔軟性コンディショニング)

公立大学法人首都大学東京教授で当協会理事長の新井光男の開発したモビライゼーションPNF conditioning (機能的柔軟性コンディショニング) は、機能的柔軟性の左右の均衡を調整し、健康増進・転倒予防・腰痛予防等に用いる手技で機能的な動きやすさやパフォーマンスの向上を目的とします。

特定の疾患の治療・予防を行うのでなく、痛みや筋力低下等で機能的でダイナミックな柔軟性がなくなり、つまづきやすくなったり硬くなった体が、モビライゼーションPNF conditioning施行後に機能的でダイナミックな柔軟性が獲得できます。

筋力肥大には継続的なconditioningが必要ですが、痛みを感じないでPNFによるトレーニングが可能になります。 

障害・介護予防講座

 障害・介護予防のための講座を下記のように開催しました。

 (開催例)

1.       荒川コミュニティカレッジ

(於)首都大学東京荒川キャンパス

(日時)平成30年1月16日

(講座名)「痛みのないより良き人生を」介護予防のための筋力強化の練習法とその時の呼吸法を紹介

(内容)痛みの誘発を避けて効率的な筋力強化と動的柔軟性の向上させるための体操指導

 

2.首都大学東京オープンユニバーシティ

(於)首都大学東京飯田橋キャンパス

(日時)平成30年5月9日(水)             

(講座名)痛みのないより良き人生を ~介護予防のための筋力強化効率的な筋力強化と動的柔軟性の向上

(内容)痛みの誘発を避けて効率的な筋力強化と動的柔軟性の向上させるための最近の脳・神経生理学的知見を講義しながら体操指導を行いました。

 3..首都大学東京オープンユニバーシティ

(於)首都大学東京飯田橋キャンパス

(日時)平成30年7月4日(水)   

(講座名)ストレッチしないで柔軟性を獲得する方法

(内容)一般的におこなわれているストレッチの方法の間違いと注意点を講義。持続的なストレッチは筋力を低下させるので、パフォーマンスを低下させたり、高齢者の場合は転倒のリスクがあることを説明。動的ストレッチとしてラジオ体操の例を出して説明しましたが、高齢者の場合は膝を痛めたり肩が痛くなるリスクがあることを説明しました。ストレッチしないで、一人で抵抗運動による持続的な運動(静止性収縮)による動的柔軟性の向上法を指導しました。

参考文献

 1) 新井光男: 痙縮・固縮.細田多穂, 柳澤 健編:理学療法ハンドブック第一巻理学療法の基礎と評価., 協同医書出版社,2000: 295-332

2) 新井 光男:柳澤 健監修、モビライゼーションPNF, メディカルプレス, 2000.

3) 日本PNF学会 https://www.pnfsj.com  

 

関連サイト

動的モビライゼーション療法学会 事務局

〒104-0061

東京都中央区銀座1-6-15銀座一丁目ビル6F

TEL : 080-1306-4237